一种控制棒驱动机构用棒位探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，包括延长杆，所述延长杆上设置有与外界隔离的空腔，所述空腔内安装有磁铁；还包括磁测量仪，所述磁测量仪位于延长杆的外侧，在磁铁随延长杆运动的过程中，磁铁与磁测量仪的距离发生变化，所述磁测量仪用于测量其所在位置处由磁铁所产生磁场的磁场强度。本棒位探测装置结构简单、体积小、重量轻、可间接的连续输出棒位信号、安装方便、制造难度低，将本棒位探测装置运用于控制棒驱动机构中作为棒位探测组件，可简化控制棒驱动机构的结构、降低控制棒驱动机构的制造难度，同时，由于本棒位探测装置易于制造和安装，采用本探测装置还便于获得更高的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及反应堆控制棒驱动机构部件
，特别是涉及一种控制棒驱动机构用棒位探测装置。
技术介绍
控制棒驱动机构是反应堆控制和保护系统的伺服机构，具有按照指令带动控制棒组件在堆芯内上、下运动，保持控制棒组件在指定高度或断电落棒，以实现调节反应堆反应性或事故安全停堆的功能；控制棒驱动机构通过对控制棒的提升、下插、保持及快速落棒完成反应堆的启动、调节功率、维持功率、停堆和事故状态下的安全停堆，其可靠性直接影响到反应堆的运行安全。控制棒驱动机构需要带动控制棒组件在堆芯内上、下运动及保持指定高度，而探测和显示控制棒在堆芯内实际位置的功能，是由棒位探测器来实现的。现有的控制棒驱动机构，如授权公告号为CN101178946B的专利技术专利“步进式磁力提升型压水堆控制棒驱动机构”，采用了线圈感应式棒位探测器来测量和显示棒位。这类线圈感应式棒位探测器运用广泛，但存在着体积与重量大、显示精度不高、测量输出为模拟信号等不足，难以满足数字化测控的需要。
技术实现思路
本技术提供了一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，用于解决上述提到的现有棒位探测器存在的体积与重量大的问题。本技术提供的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置通过以下技术要点来解决问题：一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，包括延长杆，所述延长杆上设置有与外界隔离的空腔，所述空腔内安装有磁铁；还包括磁测量仪，所述磁测量仪位于延长杆的外侧，在磁铁随延长杆运动的过程中，磁铁与磁测量仪的距离发生变化，所述磁测量仪用于测量其所在位置处由磁铁所产生磁场的磁场强度。具体的，在本棒位探测装置运用时，以上设置的延长杆用于与控制棒驱动机构中的控制棒相连，即连接于控制棒的上端，设置的磁测量仪设置于控制棒驱动机构中行程套管的外侧，如将磁测量仪固定于行程套管上，这样，可使得磁测量仪处于反应堆一回路承压边界外侧，利于改善磁测量仪的工作环境和便于磁测量仪的安装。这样，在控制棒动作时，安装于延长杆上空腔内的磁铁随控制棒动作，在磁铁的运动过程中，磁测量仪处的由磁铁所产生的磁场的磁场强度变化，这样，可根据以上磁场强度的变化，间接获得控制棒的棒位。以上磁测量仪可采用力矩磁强计、赫尔效应磁强计、磁位计等。将磁铁可采用现有技术中的永磁体，设置为安装于延长杆上的空腔内，可避免磁铁与反应堆一回路中的冷却剂直接接触，利于延长磁铁的使用寿命。本结构包括磁铁、磁测量仪、延长杆的棒位探测装置，替代现有技术中常用的线圈感应式棒位探测器，相比之下，本棒位探测装置结构简单、体积小、重量轻、可间接的连续输出棒位信号、安装方便、制造难度低，将本棒位探测装置运用于控制棒驱动机构中作为棒位探测组件，可简化控制棒驱动机构的结构、降低控制棒驱动机构的制造难度，同时，由于本棒位探测装置易于制造和安装，故区别于传统的棒位探测器，采用本探测装置还便于获得更高的测量精度。更进一步的技术方案为：为便于实现延长杆与控制棒的连接，同时使得延长杆尽可能小的影响行程套管所需的长度，所述延长杆的一端设置有联接器，所述空腔位于延长杆的另一端。本方案中，联接器即用于延长杆与控制棒的连接。作为联接器的具体实现形式，同时在磁铁的外形为非对称形状时，为便于使得在延长杆安装于控制棒上后，使得磁铁与控制棒保持特定的角度，所述联接器为内螺纹筒，所述延长杆设置联接器的一端设置有外螺纹段或内螺纹孔。本方案中，为非对称形状的磁铁与延长杆固定后，延长杆与控制棒通过螺纹连接，在延长杆相对于控制棒转动特定角度后，所述联接器用于延长杆与控制棒的锁紧，即可在延长杆的周向上得到非均匀磁场，这样，本探测装置可实现对控制棒的转动监测。作为一种对空腔与一回路中的冷却剂实现良好隔离的延长杆技术方案，所述延长杆为两段组合式结构，且组成延长杆的两段中均包括空腔的一部分，组成延长杆的两段通过焊接相连。作为一种可提高棒位探测可靠性和重复精度的技术方案，所述磁测量仪为多个，多个磁测量仪沿着磁铁的运动方向布置。为进一步优化上述的可靠性和重复精度，所述磁测量仪为多组，多组磁测量仪沿着磁铁的运动方向布置，且每组磁测量仪中均包括多个磁测量仪，每组磁测量仪中的多个磁测量仪相互之间相对于磁铁的运动路径呈环状均布。为使得磁铁在高温工作环境下能够长久保持良好的磁性，所述磁铁为钐钴永磁体。为便于实现将本棒位探测装置所得数据作为棒位控制器发出棒位控制信号的控制量或参考量，所述电缆的一端与磁测量仪的输出端相连，所述电缆的另一端用于连接棒位控制器的信号输入端。即实现棒位位置向棒位控制器进行反馈。进一步的，为利于信号反馈质量，所述电缆采用屏蔽电缆。作为一种性价比高、防浪涌、工作过程中不需要标定和维护、安装方便、使用寿命长、环境适应能力强的实现方案，所述磁铁及磁测量仪组成一个完整的磁致伸缩位移传感器，所述磁铁作为磁致伸缩位移传感器的活动磁环，所述磁测量仪包括磁致伸缩位移传感器中的测量元件及信号处理模块，所述测量元件用于产生机械波脉冲信号，所述信号处理模块用于将所述机械波脉冲信号转换为距离信号。本方案中，所述测量元件即为磁致伸缩位移传感器中的波导管。本技术具有以下有益效果：本结构包括磁铁、磁测量仪、延长杆的棒位探测装置，替代现有技术中常用的线圈感应式棒位探测器，相比之下，本棒位探测装置结构简单、体积小、重量轻、可间接的连续输出棒位信号、安装方便、制造难度低，将本棒位探测装置运用于控制棒驱动机构中作为棒位探测组件，可简化控制棒驱动机构的结构、降低控制棒驱动机构的制造难度，同时，由于本棒位探测装置易于制造和安装，故区别于传统的棒位探测器，采用本探测装置还便于获得更高的测量精度。附图说明图1是本技术所述的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置一个具体实施例的结构示意图；图2是本技术所述的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置一个具体实施例中，磁测量仪安装后与行程套管的相对位置关系的示意图。图中的编号依次为：1、控制棒，2、联接器，3、延长杆，4、行程套管，5、磁测量仪，6、电缆，7、空腔，8、磁铁，9、棒位控制器。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明，但是本技术的结构不仅限于以下实施例。实施例1：如图1和图2所示，一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，包括延长杆3，所述延长杆3上设置有与外界隔离的空腔7，所述空腔7内安装有磁铁8；还包括磁测量仪5，所述磁测量仪5位于延长杆3的外侧，在磁铁8随延长杆3运动的过程中，磁铁8与磁测量仪5的距离发生变化，所述磁测量仪5用于测量其所在位置处由磁铁8所产生磁场的磁场强度。具体的，在本棒位探测装置运用时，以上设置的延长杆3用于与控制棒驱动机构中的控制棒1相连，即连接于控制棒1的上端，设置的磁测量仪5设置于控制棒驱动机构中行程套管4的外侧，如将磁测量仪5固定于行程套管4上，这样，可使得磁测量仪5处于反应堆一回路承压边界外侧，利于改善磁测量仪5的工作环境和便于磁测量仪5的安装。这样，在控制棒1动作时，安装于延长杆3上空腔7内的磁铁8随控制棒1动作，在磁铁8的运动过程中，磁测量仪5处的由磁铁8所产生的磁场的磁场强度变化，这样，可根据以上磁场强度的变化，间接获得控制棒1的棒位。以上磁测量仪5可采用力矩磁强计、赫尔效应磁强计、磁位计等。将磁铁8可采用现有技术中的永磁体，设置为安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，其特征在于，包括延长杆（3），所述延长杆（3）上设置有与外界隔离的空腔（7），所述空腔（7）内安装有磁铁（8）；还包括磁测量仪（5），所述磁测量仪（5）位于延长杆（3）的外侧，在磁铁（8）随延长杆（3）运动的过程中，磁铁（8）与磁测量仪（5）的距离发生变化，所述磁测量仪（5）用于测量其所在位置处由磁铁（8）所产生磁场的磁场强度。

【技术特征摘要】
1.一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，其特征在于，包括延长杆（3），所述延长杆（3）上设置有与外界隔离的空腔（7），所述空腔（7）内安装有磁铁（8）；还包括磁测量仪（5），所述磁测量仪（5）位于延长杆（3）的外侧，在磁铁（8）随延长杆（3）运动的过程中，磁铁（8）与磁测量仪（5）的距离发生变化，所述磁测量仪（5）用于测量其所在位置处由磁铁（8）所产生磁场的磁场强度。2.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，其特征在于，所述延长杆（3）的一端设置有联接器（2），所述空腔（7）位于延长杆（3）的另一端。3.根据权利要求2所述的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，其特征在于，所述联接器（2）为内螺纹筒，所述延长杆（3）设置联接器（2）的一端设置有外螺纹段或内螺纹孔。4.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，其特征在于，所述延长杆（3）为两段组合式结构，且组成延长杆（3）的两段中均包括空腔（7）的一部分，组成延长杆（3）的两段通过焊接相连。5.根据权利要求1所述的一种控制棒驱动机构用棒位探测装置，其特征在于，所述磁测量仪（5）为多个，多个磁测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄曦雨，
申请(专利权)人：黄曦雨，
类型：新型
国别省市：上海;31